1、第4节 电磁波的发现及应用A组基础达标1(多选)根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是()A教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场B工作时的电磁打点计时器周围必有磁场和电场C稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场D电磁波在同种均匀介质中传播时，速度越来越慢【答案】AB【解析】教室中亮着的日光灯、工作时的打点计时器用的交变电流，在其周围产生交变磁场和电场，故A、B正确；稳定的电场不会产生磁场，故C错误；电磁波在同种均匀介质中传播的速度不变，D错误2电磁波在传播时，不变的物理量是()A振幅B频率C波速D波长【答案】B【解析】离波源越远，振幅越小电磁波在不同介质中的波速不一样，波
2、长也不一样，只有频率相同，故B正确3能发射电磁波的电场是()【答案】D【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场(如B图、C图时)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如D图)，才会激发出周期性变化的磁场和周期性变化的电场，形成电磁波，故D正确4(多选)某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中正确的是()A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D机
3、械波只有横波【答案】ABC【解析】机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但vf都适用，A正确；机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象，B正确；机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C正确；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D错误5(多选)关于麦克斯韦的电磁理论及其成就，下列说法正确的是()A变化的电场可以产生磁场B变化的磁场可以产生电场C证实了电磁波的存在D预见了真空中电磁波的传播速度等于光速【答案】ABD【解析】A和B项是电磁理论的两大支柱，所以A和B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，C错误；麦克斯韦预见了真空中电磁波的传播速度等于光速，D正确6关于电磁
4、波传播速度的表达式cf，下列结论中正确的是()A任何频率的电磁波在真空中的传播速度都相同B频率越高，传播速度就越大C发射能量越大，传播速度就越大D波长越长，传播速度就越大【答案】A【解析】电磁波在真空中的速度都为光速，与频率无关，故A正确，B、C、D错误7(多选)用麦克斯韦的电磁场理论判断，下列图中表示电场(或磁场)产生相应磁场(或电场)的图像中，正确的是()【答案】BC【解析】A图中的左图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知，其周围空间不会产生电场，A图是错误的；B图中的左图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，右图的磁场应是稳定的，所以B图正确；C图中的左图是振荡的磁场，它能产生同频率
5、的振荡电场，且相位相差，C图是正确的；同理D图错误8(多选)隐形飞机外形设计采用多棱折面，同时表面还采用吸波涂料，使被反射的雷达信号尽可能弱，从而达到隐身的目的下列说法中正确的是()A飞机采用了隐形技术，不能反射电磁波，因此用肉眼不能看见B涂料隐形技术是吸收时特定波长的电磁波，人眼还是能看见的C飞机速度超过音速，不能用超声波雷达来探测D隐形飞机是用透明材料制成的【答案】BC【解析】隐形飞机表面的涂料，吸收一些特定波长的电磁波，B正确，A错误；由于声音的速度小于飞机的速度，因此不能用超声波雷达探测，C正确；隐形飞机的原理是吸波而不是透波，D错误9在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率
6、大小关系是()A红外线的频率最大，可见光的频率最小BX射线频率最大，红外线的频率最小C可见光的频率最大，红外线的频率最小DX射线频率最大，可见光的频率最小【答案】B【解析】红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的波长是从长到短，所以其频率是从低到高则频率最高的是伦琴射线(X射线)，频率最小的红外线，故B正确，A、C、D错误10关于电磁波谱，下列说法正确的是()A在烤箱中能看见一种淡红色的光线，是电热丝发出的红外线B红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线C射线的波长比无线电波的波长长D紫外线能促使体内维生素D的合成【答案】D【解析】在烤箱中能看见一种淡红色的光线，是电热丝发出
7、的红光，不是红外线，红外线是看不见的，故A错误；红外线的显著作用是热作用，任何物体都在不停地辐射红外线，故B错误；射线频率高，波长短，无线电波频率低，波长长，故C错误；紫外线能促使体内维生素D的合成，故D正确11按波长由小到大的顺序，电磁波谱的排列情况是()A红外线、无线电波、紫外线、可见光、射线、X射线B无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线C射线，X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波D无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、射线【答案】C【解析】波长越长、频率越小，按照波长逐渐变大，即频率逐渐变小的顺序，电磁波谱可大致分为射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波
8、，故C正确，A、B、D错误B组能力提升12如图所示的四种磁场变化情况，能产生如图中电场的是() A BCD【答案】B【解析】由Et图像可知，产生的电场是恒定的电场由麦克斯韦电磁场理论知，均匀变化的磁场才能产生稳定的电场，A图表示恒定的磁场，不会产生电场，故A错误；B图表示均匀变化的磁场，故产生恒定的电场，故B正确；C图与A图相同，不会产生电场，故C错误；D图是周期性变化的磁场，产生周期性变化的电场，故D错误13.5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图所示)，比目前4G及以下网络(通信频率在
9、0.3 GHz3.0 GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10G bps(bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒)，是4G网络的50100倍关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是()A5G信号在真空中的传播速度比4G更快B5G信号在真空中的频率比在空气中更高C5G信号的波长比4G信号的更长D5G信号频率更高，相同时间传递的信息量更大【答案】D【解析】无线电波(电磁波)在真空的传播速度与光速相同， 电磁波在不同的介质中传播时，频率不会变，变化的是波长和波速，故A、B错误；由cf可知4G频率低，波长更长，C错误；无线电波(电磁波)频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确14具有NFC(近距离无线通信技术)功能的两部手机在间距小于10 cm时可以通过(填“声波”或“电磁波”)直接传输信息，其载波频率为1.4107 Hz，电磁波在空气中的传播速度为3.0108 m/s，则该载波的波长为 m(保留2位有效数字)【答案】电磁波21【解析】英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论告诉我们：变化的磁场能产生电场，从而产生电磁波空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式cf得波长 m21 m5